История информатика

1. Предыстория информатики

     Предыстория делится на четыре этапа:

     1 -освоение человеком развитой устной речи,

     2 - появление символьной письменности (иероглифы),

     3 -  книгопечатание,

     4 - начало научно-технической революцией (достижения точных наук).

     Каждый  из этих этапов характеризуется по сравнению с предыдущим резким возрастанием возможностей хранения, передачи и  обработки информации.

     Первый  этап предыстории — освоение человеком развитой устной речи.

     Уровень материальной и духовной культуры людей, человеческого общества в целом  неразрывно связан с накоплением  информации и обменом ею. Уже доисторический человек в своей борьбе за существование  запоминал повадки и тропы  зверей, местонахождение съедобных  плодов, способы добывания пищи и  накапливал такие сведения, т.е. информацию об окружающем мире в своей памяти. Он сообщал эти сведения своим  соплеменникам – распространял среди них накопленную информацию. Во всех этих процессах люди использовали только свой мозг, память (для накопления информации) и речь (для передачи ее соплеменникам и потомкам).

     Членораздельная речь, язык стали специфическим социальным средством хранения и передачи информации.

     Информация, которую человек накопил за свою жизнь, биологическими путями не наследуется, поэтому человек с древности  стремился сохранить собранную  им информацию. Существенную роль в  накоплении и передачи информации сыграло  появление символьной письменности (иероглифы) около трех тысячелетий до нашей эры. Это связывают с началом второго этапа предыстории информатики.

     Прежде  всего, резко возросли (по сравнению  с предыдущим этапом) возможности  по хранению информации. Человек получил  искусственную внешнюю память. Организация  почтовых служб позволила использовать письменность и как средство для  передачи информации. Кроме того, возникновение  письменности было необходимым условием для начала развития наук (вспомним Древнюю Грецию, например). С этим же этапом, по всей видимости, связано  и возникновение понятия натуральное число. Все народы, обладавшие письменностью, владели понятием числа и пользовались той или иной системой счисления.

     Третий  этап — книгопечатание (IX в. н.э.,  Китай - печать с форм, выгравированных на деревянных досках). Книгопечатание можно  назвать первой информационной технологией. Воспроизведение информации было поставлено на поток, на промышленную основу. По сравнению с предыдущим этот этап не столько увеличил возможности по хранению (хотя и здесь был выигрыш: письменный источник — часто один-единственный экземпляр, печатная книга — целый тираж экземпляров, а следовательно, и малая вероятность потери информации при хранении (вспомним «Слово о полку Игореве»), сколько повысил доступность информации и точность ее воспроизведения.

     Четвертый и последний этап предыстории связан с достижениями точных наук (прежде всего математики и физики) в начале XIX века и начинающейся в то время научно-технической революцией. Этот этап характеризуется возникновением таких мощных средств связи, как радио, телефон и телеграф, к которым по завершению этапа добавилось и телевидение. Кроме средств связи появились новые возможности по получению и хранению информации — фотография и кино. К ним также очень важно добавить разработку методов записи информации на магнитные носители (магнитные ленты, диски 
 

2. Как развивалась информатика  

         На начальном этапе своего развития информатика являлась базой библиотечного дела и многие годы была теорией и практикой его совершенствования. Тогда информатика занимала странное промежуточное место между изучаемыми объектами природы и знаниями о них. Действительно, человек, изучая объекты окружающего мира, получает информацию, которую фиксирует на каких-то носителях (литература, магнитные кассеты и др.). Обрабатывая информацию, мы получаем знания об окружающем нас мире, создавать новые методы исследования, получать новую информацию, фиксировать ее, обрабатывать и т. д.

Естественно, хочется назвать информатикой тот  круг вопросов, который связан с  разработкой эффективных методов сбора, хранения, обработки и преобразования имеющейся информации в знания, т. е. обеспечение связей цепочки «информация — знания», а не только с изучением, где и в каких журналах чаще появляются статьи по данной теме, как лучше расставить книги, каталожные карточки и др.

Что же такое  информатика? Если это сбор и обработка  информации об окружающем нас мире, то как отличить ее от физики, химии, геологии и других наук? А может быть, все остальные науки являются ее составной частью? Нет, информатика не включает в себя ни химию, ни физику, ни медицину и т. д., хотя с каждой имеет много общего. Она существует для помощи другим наукам и вместе с математикой снабжает их методами исследования и обработки информации.

До 50-х годов  прошлого столетия такая постановка вопроса была неправомерной, так  как не существовало почти ничего общего в методах сбора и обработки  информации у медиков, физиков, психологов и т. д. Примеров отдельных связей было много, но не было общего стержня, вокруг которого объединились бы все  науки. Положение существенно изменилось с появлением ЭВМ.

Широко известно, что первые ЭВМ создавались для  проведения расчетов в ядерной физике, в летательной и ракетной технике. Последовавшее далее внедрение  ЭВМ в область административного  управления и экономики дало не только экономический эффект, но и привело  к созданию и бурному росту  новой отрасли — средств и  методов электронной обработки  информации.

Появились новые ЭВМ, новые методы и средства общения с ними. Возникла новая  информационная промышленность, производящая дорогостоящую и малоосязаемую  продукцию. Информация стала товаром. Электронно-вычислительные машины, созданные первоначально для решения вычислительных задач, стали обрабатывать числовую, текстовую, графическую и другую информацию.

Вычислительная  техника сразу же показала свою эффективность  в тех областях человеческой деятельности, где широко использовались методы человеческого  моделирования — точные количественные методы. Сюда относятся физика, механика и пр. Но есть области человеческой деятельности, которые еще недавно  считались недоступными для методов  математического моделирования, а  следовательно, и для компьютера. В них шло накопление отдельных  фактов, давалось качественное описание объектов и событий. Их назвали описательными  науками. Развитие электронно-вычислительной техники, средств и методов общения  с ней, создание автоматизированных информационно-поисковых систем, методов  распознавания образов привели  к тому, что компьютеры стали способны проводить описательный анализ изучаемых  объектов. Появилось новое направление  исследований — разработка машинного (искусственного) интеллекта. Описательные науки получили ЭВМ в качестве нового рабочего инструмента. Никого сейчас не удивит такое сообщение: «Ученые, обработав на компьютере портрет  Леонардо да Винчи и изображение  Моны Лизы на его картине, утверждают, что везде изображено одно и то же лицо».

В развитии компьютеров можно выделить три  этапа: вычислительный, общеинформационный и интеллектуальный. Наука и технологии находятся сейчас на пороге третьего этапа — развития машинного интеллекта. Машинный интеллект войдет в жизнь  в виде ЭВМ, выполняющих такие  функции, которые раньше были привилегией  работников умственного труда. Рождаются  новые машины, создаются более совершенные программы, «растет» машинный интеллект — появляются новые возможности для исследования и познания окружающего нас мира.

Информатика — научная дисциплина, изучающая  структуру и общие свойства информации, а также закономерности всех процессов  обмена информацией от непосредственного  устного и письменного общения  специалистов до формальных процессов  обмена посредством различных носителей  информации. Значительную часть этих процессов составляет научно-информационная деятельность по сбору, переработке, хранению, поиску и распространению информации.

Информатика исследует такие группы основных вопросов:

—        технические, связанные с изучением методов и средств

надежного сбора, хранения, передачи, обработки  и выдачи

информации;

—        семантические, определяющие способы описания смыс

ла информации, изучающие языки ее описания;

—        прагматические, описывающие методы кодирования

информации;

—        синтаксические, связанные с решением задач по формализации и автоматизации некоторых видов научно-информационной деятельности, в частности индексирование, автоматическое реферирование, машинный перевод.

Информатика как понятие прочно вошла в  нашу жизнь, стала одним из синонимов  научно-технического прогресса. Слово  это появилось в начале 60-х  годов XX века во французском языке  для обозначения автоматизированной обработки информации в обществе.

Информатика (от французского information — информация и automatioque — автоматика) — область  научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления  информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни; одно из главных  направлений научно-технического прогресса.

В некоторых  более кратких определениях информатика  трактуется как особая наука о  законах и методах получения  и измерения, накопления и хранения, переработки и передачи информации с применением математических и  технических средств. Однако все  имеющиеся определения отражают наличие двух главных составляющих информатики — информации и соответствующих  средств ее обработки. Бытует и такое, самое краткое определение: информатика  — это информация плюс автоматика.

Объектом  изучения информатики не является содержание конкретной научно-информационной деятельности, которой должны заниматься специалисты  в соответствующих отраслях науки  и техники. Она изучает внутренние механизмы реферирования документов на естественных языках, разрабатывает  общие методы такого реферирования.

Информатику рассматривают как один из разделов кибернетики, считается, что в последнюю  входят проблемы автоматизации информационной службы, перевода и реферирования  научно-технической литературы, построение информационно-поисковых систем и  ряд других задач. Однако ряд проблем, решаемых информатикой (оптимизация  системы "научной коммуникации, структура  научного документа, повышение эффективности  научного исследования путем применения научно-информационных средств), выходит за пределы кибернетики.

Основная  задача информатики заключается  в определении общих закономерностей, в соответствии с которыми происходит создание научной информации, ее преобразование, передача и использование в различных  сферах деятельности человека. Прикладные задачи заключаются в разработке более эффективных методов и средств осуществления информационных процессов, в определении способов оптимальной научной коммуникации с широким применением технических средств.

Современную информатику составляют три направления:

1)         разработка методов и алгоритмов автоматизированного сбора, хранения, поиска и передачи информации;

2)         разработка методов и алгоритмов обработки и преобразования информации;

3)         разработка технологии и электронно-вычислительной

техники, позволяющих  развивать первые два направления.

Современная информатика сложилась в кедрах математики и кибернетики, системотехники и электроники, логики и лингвистики. Основные научные направления информатики  образуют такие дисциплины, как теоретические  основы вычислительной техники, статистическая теория информации, теория вычислительного  эксперимента, алгоритмизация, программирование и искусственный интеллект.

Прикладная  информатика обслуживает науку, технику, производство и другие виды человеческой деятельности путем создания и передачи в общество информационной технологии.

Компьютерная  информационная технология включает в  себя последовательное выполнение определенных этапов работы с информацией. Подготовительные этапы выполняются непосредственно человеком, исполнительные — машиной или машиной с участием человека (диалоговые режимы работы ЭВМ).

На подготовительных этапах осуществляется содержательный и формализованный анализ решаемой задачи, выбор метода и математической модели ее решения. Определяется последовательность и порядок решения, его алгоритмическое описание, составляются программы на каком-либо доступном для машины языке. Затем программы вводятся в ЭВМ, отлаживаются, редактируются и записываются для хранения на внешних носителях.

Содержание  исполнительных этапов зависит от характера  задачи и типа используемой ЭВМ. Оно  сводится к автоматическому выполнению программы, причем часть программы  может выполняться с участием человека. Завершающим этапом является анализ, оценка полученных результатов  для их практического использования  и совершенствования разработанных  алгоритмов и программ.

Содержание  подготовительных этапов существенно  упрощается, если имеются готовые  программы, соответствующие характеру  решаемых задач. Тогда основная часть  работы — операции с данными: их отбор, ввод в ЭВМ, формирование массивов данных и др. Вызов программы и  ее выполнение осуществляются в соответствии с инструкциями по эксплуатации данной ЭВМ.

Характерной чертой современных компьютеров  является то, что преобладающая их часть (по данным специалистов, до 80%) используется не для решения вычислительных задач, а для разнообразной обработки  информации. Это обработка текстов, выполнение графических работ, накопление и оперативная выдача разнообразных  данных, про1саммное предъявление информации в процессе компьютерного обучения, автоматизированный контроль знаний и др.

Любой компьютер, каким бы совершенным он ни был, является продуктом человеческого разума и реализует лишь запрограммированные  человеком действия. Говорят: «Автоматизировать  можно все, что программируется, однако не все можно запрограммировать». По мнению специалистов, даже «чесательный»  рефлекс собаки во всех деталях формализовать  весьма сложно. Поэтому разумность диалога компьютера с человеком всегда ограничена рамками возможностей формальной логики, степенью учета в программе типовых, лежащих на поверхности жизненных ситуаций.